Номер 10, страница 212 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

10. Напишите полные уравнения реакций, соответствующие следующим ионным уравнениям:

a) $\text{Ca}^{2+} + \text{CO}_3^{2-} = \text{CaCO}_3 \downarrow$;

б) $\text{CaCO}_3 + 2\text{H}^+ = \text{Ca}^{2+} + \text{CO}_2 \uparrow + \text{H}_2\text{O}$.

Решение

а) $Ca^{2+} + CO_3^{2-} = CaCO_3 \downarrow$

Данное сокращенное ионное уравнение описывает реакцию ионного обмена, в результате которой из двух растворимых веществ образуется одно нерастворимое — осадок карбоната кальция ($CaCO_3$). Для написания полного молекулярного уравнения необходимо подобрать реагенты, которые в водном растворе диссоциируют на ионы $Ca^{2+}$ и $CO_3^{2-}$.

1. В качестве источника ионов кальция $Ca^{2+}$ можно использовать любую растворимую соль кальция. Например, хлорид кальция ($CaCl_2$) или нитрат кальция ($Ca(NO_3)_2$).

2. В качестве источника карбонат-ионов $CO_3^{2-}$ необходимо взять растворимый карбонат. Растворимыми являются карбонаты щелочных металлов, например, карбонат натрия ($Na_2CO_3$) или карбонат калия ($K_2CO_3$).

Возьмем для примера реакцию между хлоридом кальция и карбонатом натрия. Продуктами реакции будут нерастворимый карбонат кальция и растворимый хлорид натрия.

Полное молекулярное уравнение реакции:

$CaCl_2 + Na_2CO_3 = CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$

Для проверки составим полное ионное уравнение. Сильные электролиты ($CaCl_2$, $Na_2CO_3$, $NaCl$) запишем в виде ионов, а нерастворимое вещество ($CaCO_3$) — в молекулярном виде.

Полное ионное уравнение: $Ca^{2+} + 2Cl^- + 2Na^+ + CO_3^{2-} = CaCO_3 \downarrow + 2Na^+ + 2Cl^-$

Ионы, которые не участвуют в реакции (ионы-наблюдатели), — это $2Na^+$ и $2Cl^-$. Исключив их из обеих частей уравнения, мы получим исходное сокращенное ионное уравнение.

Ответ: $CaCl_2 + Na_2CO_3 = CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$. В качестве альтернативы можно использовать другие растворимые соли, например: $Ca(NO_3)_2 + K_2CO_3 = CaCO_3 \downarrow + 2KNO_3$.

б) $CaCO_3 + 2H^{+} = Ca^{2+} + CO_2 \uparrow + H_2O$

Данное сокращенное ионное уравнение описывает реакцию нерастворимой соли (карбоната кальция $CaCO_3$) с сильной кислотой (источник ионов $H^{+}$). В результате реакции образуется растворимая соль кальция, выделяется углекислый газ ($CO_2$) и образуется вода ($H_2O$).

1. Первым реагентом является карбонат кальция $CaCO_3$.

2. В качестве источника ионов водорода $H^{+}$ нужно использовать сильную кислоту, анион которой останется в растворе в виде иона-наблюдателя. Подойдут такие кислоты, как соляная ($HCl$), азотная ($HNO_3$) или серная ($H_2SO_4$).

Возьмем для примера реакцию карбоната кальция с соляной кислотой. Продуктами реакции будут растворимый хлорид кальция, углекислый газ и вода.

Полное молекулярное уравнение реакции:

$CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + CO_2 \uparrow + H_2O$

Для проверки составим полное ионное уравнение. Нерастворимое вещество ($CaCO_3$) и слабые электролиты ($CO_2$, $H_2O$) записываются в молекулярном виде, а сильная кислота ($HCl$) и растворимая соль ($CaCl_2$) — в виде ионов.

Полное ионное уравнение: $CaCO_3 + 2H^+ + 2Cl^- = Ca^{2+} + 2Cl^- + CO_2 \uparrow + H_2O$

Ион-наблюдатель в данном случае — это хлорид-ион ($Cl^-$). Исключив его из обеих частей уравнения, мы получим исходное сокращенное ионное уравнение.

Ответ: $CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + CO_2 \uparrow + H_2O$. В качестве альтернативы можно использовать другую сильную кислоту, например: $CaCO_3 + 2HNO_3 = Ca(NO_3)_2 + CO_2 \uparrow + H_2O$.